本文關(guān)鍵詞：化學(xué)計(jì)量學(xué)算法實(shí)現(xiàn)的軟件開發(fā)基礎(chǔ)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《福建中醫(yī)藥大學(xué)》 2015年

拉曼光譜儀器標(biāo)準(zhǔn)化的算法研究及其在藥品快檢中的應(yīng)用

陳輝  

【摘要】：近幾十年來(lái),拉曼光譜分析技術(shù)以其快速、高效、無(wú)損、前處理簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)備受廣大分析者的親睞。隨著科技的進(jìn)步,拉曼光譜儀器逐步走向現(xiàn)代化和智能化,然而儀器的多樣性所導(dǎo)致系統(tǒng)誤差的差異,給分析結(jié)果的準(zhǔn)確判斷帶來(lái)了一定的挑戰(zhàn)。本文擬消除拉曼儀器間不同系統(tǒng)誤差所導(dǎo)致的光譜差異性來(lái)達(dá)到儀器標(biāo)準(zhǔn)化的目的,以期為提高光譜一致性,實(shí)現(xiàn)不同儀器間光譜數(shù)據(jù)庫(kù)共享提供了新途徑。本文主要針對(duì)以下幾個(gè)內(nèi)容做了細(xì)致的研究：1)選用美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)推出的幾種可用于拉曼位移校正的標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)和大量常見(jiàn)不同種類的市售藥品,在3臺(tái)拉曼儀器上采樣,獲得光譜數(shù)據(jù),為后續(xù)的算法研究奠定基礎(chǔ)。2)針對(duì)不同儀器之間系統(tǒng)誤差導(dǎo)致光譜差異性的問(wèn)題,提出了峰選擇優(yōu)化結(jié)合多項(xiàng)式擬合的方法來(lái)消除儀器臺(tái)間差。該方法通過(guò)利用幾種標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)的拉曼光譜數(shù)據(jù)擬合出一條位移校正曲線來(lái)消除儀器間的位移偏移。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該法能有效地消除儀器間系統(tǒng)誤差,顯著提高光譜一致性,高效的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)共享。此外、大量的應(yīng)用實(shí)例也驗(yàn)證了該法的有效性和實(shí)用性。3)在一些標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)無(wú)法獲得的情況下,提出了基于移動(dòng)窗口快速傅里葉交叉相關(guān)方法用于消除儀器臺(tái)間差來(lái)達(dá)到對(duì)位移進(jìn)行校正。該法無(wú)需進(jìn)行峰選擇,直接通過(guò)窗口范圍內(nèi)的兩峰交叉相關(guān)所得的相似度最大值索引來(lái)找到峰位移偏移大小且最終形成一條位移校正曲線來(lái)消除光譜差異。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法能高效的消除儀器間系統(tǒng)誤差,校正非線性的位移漂移。此外模式識(shí)別的結(jié)果也證實(shí)了該方法的有效性。4)針對(duì)常見(jiàn)的仿制藥冒充品牌藥或進(jìn)口藥現(xiàn)象,將拉曼光譜技術(shù)結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)方法可以有效地解決此類問(wèn)題,其中所使用的隨機(jī)森林分類法,在參數(shù)優(yōu)化后,可以有效的將不同仿制藥廠家與品牌藥廠家很好的分開,為拉曼光譜技術(shù)高效地用于藥品快檢領(lǐng)域提供了有力支撐。本研究通過(guò)對(duì)所提的儀器標(biāo)準(zhǔn)化方法前后效果進(jìn)行了考察,同時(shí)與現(xiàn)有方法進(jìn)行了比較,結(jié)果表明所提方法應(yīng)用結(jié)果更顯得穩(wěn)健、高效、準(zhǔn)確。這主要得由于如下特點(diǎn)：①將洛倫茲函數(shù)有效地用于峰選擇優(yōu)化上,更精確的找出峰位,擬合的位移校正曲線更加可靠；②三階多項(xiàng)式擬合的位移校正曲線可以校正非線性位移偏移的影響；③交叉相關(guān)無(wú)需峰選擇,而移動(dòng)窗口策略得到的路徑更有代表性;④懲罰最小二乘對(duì)移動(dòng)路徑的擬合更能反映實(shí)際位移偏移情況。由此可見(jiàn),對(duì)化學(xué)計(jì)量學(xué)方法的有效應(yīng)用將在拉曼光譜儀器的普及和使用上起著至關(guān)重要的作用。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：福建中醫(yī)藥大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R927
【目錄】：

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4 李俊平;拉曼光譜在三種鎮(zhèn)痛類藥物研究上的應(yīng)用[D];西南大學(xué);2015年

5 王亞平;沖擊壓縮下液態(tài)硝基甲烷的拉曼光譜研究[D];西南交通大學(xué);2015年

6 陳輝;拉曼光譜儀器標(biāo)準(zhǔn)化的算法研究及其在藥品快檢中的應(yīng)用[D];福建中醫(yī)藥大學(xué);2015年

7 徐瑛;拉曼光譜在淀粉結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用研究[D];鄭州輕工業(yè)學(xué)院;2015年

8 魏有超;有機(jī)薄膜中納秒激光沖擊波的時(shí)間分辨拉曼光譜實(shí)驗(yàn)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

9 郭利斌;基于支持向量機(jī)算法的癌癥組織拉曼光譜數(shù)據(jù)分析[D];福建師范大學(xué);2015年

10 陳茂文;急性心肌梗塞患者血液與唾液拉曼光譜研究[D];福建師范大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：化學(xué)計(jì)量學(xué)算法實(shí)現(xiàn)的軟件開發(fā)基礎(chǔ)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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